量子糾纏和宇宙暴脹都遠超光速，為什麼不違背相對論？

看科幻電影的時候，經常會出現超光速的情節，比如超光速曲率引擎什麼的。當你學到大學物理的時候，才明白現代物理學並不允許物質的運動速度超過光速。於是你會感嘆：科幻畢竟是科幻。

其實不然，超光速現象在宇宙中比比皆是。大家請注意我的用詞，不可超光速指的是物質的速度極限。而宇宙中還包含其他速度概念，它們並非是物質現象。

在麥克斯韋之前，物理學對光速並沒有過多苛求，畢竟在伽利略變換中，光速並不是恆定的數值。直到麥克斯韋的出現，他建立起來麥克斯韋方程組，並預言光就是電磁波，其速度只取決於電常數ε0和磁常數μ0，於是光速c = 1/(ε0μ0)?。而真空的電容率ε0和磁導率μ0是恆定的。這就表明真空中的光速是恆定的，不因觀察者的行為改變而改變。

麥克斯韋

後來邁克爾遜?莫雷實驗也證實了這一點。洛倫茲把光速不變作為出發點，把慣性系中的伽利略變換升級成洛倫茲變換，並推導出來了洛倫茲因子。狹義相對論的出發點也是以真空中光速不變作為基本公設，愛因斯坦並且直接引用了洛倫茲因子作為時間膨脹、尺縮效應和質速關係的基本因子。

但是我們必須要注意，狹義相對論中的洛倫茲因子為1/(1－v2/c2)?，這就要求分母項(1－v2/c2)?不為零。而分母項中只有v一個變數，c為真空光速(常數)。那麼為了不讓分母項為0，v只能小於光速c。

光子

大家要注意上面提及到的v特指物質的運動速度。也就是說，只要你是物質，那就對不起，你就不可能被加速到光速。

大家有注意到嗎？狹義相對論規定的速度極限只是特指物質的運動。

如果某種速度現象並不是物質的運動呢！那是不是這種速度就可以不用受到相對論的束縛而可以超過光速？

答案是肯定的，只要你不是物質運動的速度，相對論才管不著你。

現在我們才可以理解按照宇宙大爆炸理論，宇宙起源於138.2億年前的奇點大爆炸，而我們目前僅僅可觀測到的宇宙半徑就達到了460億光年。

其實在奇點大爆炸後的10^-36 秒到10^-32這段時間，宇宙處於暴脹時期，這期間的宇宙膨脹速率以指數形式增加，其速率遠遠超過光速，也正是因為暴脹的空間擴張也奠基了今天的可觀測宇宙尺度大於宇宙壽命按照光速膨脹的尺度。

暴脹時期之後，宇宙膨脹速率依舊在加速，不過遠沒有指數爆炸那麼誇張了。

宇宙膨脹是空間的膨脹，在暴脹時期，兩個粒子之間的距離會因為空間膨脹而拉大，這種速率遠超光速。如果你按照經典思維理解，會認為兩個粒子之間的遠行速度超過光速了。其實粒子並沒有被加速到超光速，而是空間膨脹超光速了。

就相當你和小明站在相隔100米的馬路上，你倆都坐在地上，而馬路卻在不斷拉長，不到一秒的時間，你和小明就相隔30萬公里了。

那麼你和小明的遠行速度就超過光速了，而你卻沒有感受到任何加速過程。所以作為物質構成的人體並沒有被加速超過光速，而空間又不屬於物質範疇，這種超光速現象不違背相對論。

還有一種經常聽到的超光速現象，那就是量子糾纏

按照現有的量子理論，把一對糾纏粒子分別放置地球和火星上，對地球上的糾纏粒子進行觀測，會同時影響到火星上的糾纏粒子。這種作用幾乎都沒有時間間隔，而火星到地球最近的距離光也需要行進184秒。

量子糾纏

可是地球上的糾纏粒子和火星上的糾纏粒子作用並沒有通過「信使粒子」發生作用。地球上的糾纏粒子並沒有發射一個超光速信使粒子飛行了5500萬公里抵達了火星，並迫使火星上的糾纏粒子發生改變。

說到這裡，你就該明白了吧！糾纏粒子之間的超光速作用並沒有把一個粒子加速到超光速，這其中不涉及物質的運動。所以相對論依舊管不了量子糾纏。

但我必須強調一點，宇宙中的超光速行為屬於非物質運動形式的速度現象，而相對論限制的速度極限是物質運動的速度現象。

事實上，信息和能量的傳遞必然需要物質參與其中，這也意味著超光速現象並不可以傳遞信息和能量。

可能大家並不太理解信息和能量的傳遞為什麼需要物質參與

你試想一下，什麼是信息？什麼是能量？聲波可以攜帶信息是因為物質的振動產生的機械波，波的不同頻率(在20赫茲到2萬赫茲之間)傳到耳朵就是不同的聲音。而波也可以攜帶能量，比如距離你100米的地方發生爆炸，其振動導致空氣分子劇烈向外擴散，導致空氣分子相互擠壓產生較高動能，等到衝擊波打到你的身上，那麼其中的高動能分子就撞擊到你的身體中的細胞、分子、原子。導致身體吸收了額外的動能而受到傷害。這就是能量的傳遞。

接著再看看電磁波。電磁波的波長可以認為成光子的波長，其跨度從上千米的無線電波到10萬分之一納米的伽馬射線，其中波長的數量級跨度為17個數量級。

而我們常用來傳遞信息的波長跨度也超過十個數量級。這就意味著常用來傳遞信息的光子頻率範圍很廣。當大家統一規定光子的不同頻率代表不同代碼，那麼接收者按照統一規定再解讀光子的頻率就變成有效的信息了。這就是信息的傳遞！而電磁波攜帶的光子具有能量，物質吸收電磁波就是吸收能量。

可以看出聲波和電磁波的信息與能量傳遞需要物質參與其中。聲波需要物質作為介質，而電磁波是光子這種物質作為介質傳遞信息和能量。

你可以想像一下，如果沒有物質的參與，那信息和能量還能傳遞嗎？ 答案是不存在拋棄物質，也可傳遞信息和能量的自然現象。

所以那些超光速首先就排除了物質參與其中，那麼也就意味著不可傳遞信息和能量！

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